NL1021953C2

NL1021953C2 - Werkwijze en stelsel voor het ontvochtigen van lucht in een kas.

Info

Publication number: NL1021953C2
Application number: NL1021953A
Authority: NL
Inventors: Joannes Jozef Gerardus Opdam; Gilbertus Gualth Schoonderbeek; Ellen Mathilde Barbara Heller
Original assignee: Ecofys B V
Priority date: 2002-11-19
Filing date: 2002-11-19
Publication date: 2004-06-18
Also published as: WO2004045272A1; AU2003284840A1

Description

Werkwijze en stelsel voor het ontvochtigen van lucht in een kas

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het ontvochtigen van lucht in een kas, omvattende het aanzuigen van een luchtstroom en het door 5 een warmtewisselaar leiden daarvan voor het verlagen van de temperatuur bij het door condenseren verwijderen van vocht en het in die kas uitblazen van die ontvochtigde lucht, waarbij een luchtstroom voor het uitblazen in die kas door een verwarmende warmtewisselaar wordt geleid.

Een dergelijke werkwijze is bekend uit WO 00/76296. Daarin wordt aan de hand 10 van fig. 4 het gebruik van een verhoudingsgewijs grote koelende warmtewisselaar beschreven, waarmee zich in de kas bevindend vocht uit de lucht verwijderd wordt door afkoeling van de lucht en daaropvolgende condensatie daarvan. Stroomafwaarts is een verwarmende warmtewisselaar aangebracht. Daardoor wordt de aan de kas geretourneerde lucht verwarmd.

15 Hoewel gebleken is dat deze werkwijze vaak voldoet, is onder bepaalde omstandigheden gewasschade waargenomen. Daardoor treedt een aanzienlijke vermindering van de opbrengst op, waardoor een dergelijke werkwijze niet algemeen toepasbaar is.

Het is het doel van de onderhavige uitvinding dit nadeel te vermijden en in een 20 werkwijze te voorzien waarmee het mogelijk is op doelmatige wijze lucht te ontvochtigen zonder dat schade aan het gewas toegebracht wordt.

Dit doel wordt bij een hierbovenbeschreven werkwijze verwezenlijkt doordat daardoor de temperatuur van die in de kas uitgeblazen ontvochtigde lucht, ten hoogste 10°C lager is dan de temperatuur van de lucht in die kas.

25 Volgens de onderhavige uitvinding wordt de uit het ontvochtigingsstelsel gebla zen lucht nauwkeurig in temperatuur daarvan geregeld. Deze lucht is ten hoogste 10°C kouder dan de lucht die uit de kas in het stelsel gebracht wordt, dat wil zeggen, de “omgevingslucht” die heerst in de kas. Gebleken is dat bij een dergelijk temperatuurverschil gewasschade voorkomen kan worden. Deze omgeving is in het bijzonder het 30 gewas of vruchten daarvan. Omstromen met lucht geeft een van voordeel zijnd microklimaat met optimale (relatieve) luchtvochtigheid, temperatuur en C02%.

Volgens de uitvinding wordt de lucht alvorens deze in het luchtverdeelsysteem geblazen wordt op een zodanige temperatuur gebracht dat ook onder de meest ongun- 1 02^ 953 stige omstandigheden bij het uittreden van deze lucht uit het luchtverdeelstelsel geen schade aan het gewas kan ontstaan. Bij onderzoek is gebleken dat daartoe het tempera- tuurverschil met de omgevingslucht, dat wil zeggen, de om het gewas aanwezige niet I behandelde lucht, minder dan 10°C, bij voorkeur minder dan 8°C, en meer in het bij- I 5 zonder 3°C of minder dient te zijn. Een en ander is onder andere afhankelijk van het I geteelde gewas en de wijze waarop geteeld wordt. Daarbij bestaat een verschil tussen I het telen met teelttafels en met (hangende) goten. De luchtstroom uit het luchtverdeel- systeem is in beide gevallen verschillend.

Volgens een van voordeel zijnde uitvoering van de werkwijze wordt kooldioxide I 10 toegevoegd aan de lucht, die uit het luchtverdeelstelsel treedt. Bij voorkeur wordt de kooldioxide stroomafwaarts van de verwarmende warmtewisselaar toegevoerd. Onder stroomopwaarts/stroomafwaarts wordt hier gerefereerd aan de bewegingsrichting van de lucht door het luchtverdeelstelsel.

In principe is de positie van de ventilator of andere blaasinrichting ten opzichte 15 van de twee warmtewisselaars vrij. Dat wil zeggen, deze kan stroomopwaarts van, stroomafwaarts van of tussen beide warmtewisselaars geplaatst worden. Volgens een van voordeel zijnde uitvoering van de uitvinding is deze echter stroomafwaarts van de warmtewisselaars geplaatst.

De lucht die verplaatst wordt kan, hetzij uit de kas afkomstig zijn, hetzij uit de 20 omgeving, dat wil zeggen, van buiten de kas afkomstig zijn.

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een stelsel voor het ontvochtigen van H lucht in een kas, omvattende een in die kas geplaatste koelende warmtewisselaar als ontvochtiger voor de doorstromende lucht uit de kas of omgeving, alsmede een venti- lator beide aangebracht in een met die kas verbonden buisstelsel welk buisstelsel een 25 luchtverdeelstelsel voor ontvochtigde lucht omvat, waarbij stroomafwaarts van die koelende warmtewisselaar een verwarmende warmtewisselaar is aangebracht.

H Verwarmen respectievelijk koelen vindt in een warmtewisselaar plaats. Bij voor- keur kan voor het andere medium water of elk ander warmte/koudemiddel gebruikt H worden. Zowel koeling als verwarming kunnen op enige in de stand der techniek be- H 30 kende wijze verwezenlijkt worden. Toepassing van ondergrondse koude-warmte opslag alsmede warmtepompen zijn voorkeursvarianten van de uitvinding.

Het luchtverdeelstelsel, zoals hierboven beschreven is, bestaat bij voorkeur uit een buigzame buis van ten minste 20 m. Volgens de uitvinding kan de lengte van een 3 dergelijke buis tot honderden meters bedragen. Een dergelijke buis heeft bij voorkeur een verhoudingsgewijs grote diameter (tientallen centimeters) en is voorzien van een groot aantal over de lengte daarvan verdeeld aangebrachte luchtuitstroomopeningen. Deze zijn volgens een van voordeel zijnde voorkeursuitvoering van de uitvinding aan 5 de bovenzijde van de buis gebracht. In een kas wordt een en ander zo opgesteld, dat een aantal van dergelijke stelsels, omvattende een ontvochtigings/verwarmingsdeel en een luchtverdeelstelsel parallel aan elkaar opgesteld zijn.

Gebleken is dat het met de onderhavige uitvinding op eenvoudige wijze mogelijk is om het vochtgehalte in een kas te beperken waardoor schimmelinfecties, plagen en 10 ziekten voorkomen, respectievelijk geminimaliseerd worden evenals de daaruit voortvloeiende schade. Bovendien ondervindt het gewas geen schade door verwarming van de gedroogde lucht. Tot slot bestaat de mogelijkheid om ingrediënten aan de uitstromende lucht toe te dienen, zoals CO2 en/of gewasbeschermingsmiddelen.

De uitvinding zal hieronder nader aan de hand van een in de tekening afgebeeld 15 uitvoeringsvoorbeeld verduidelijkt worden. Daarbij tonen:

Fig. 1 zeer schematisch een kas voorzien van het stelsel volgens de uitvinding;

Fig. 2 in schematisch zijaanzicht een stelsel volgens de uitvinding;

Fig. 3 een variant van het stelsel volgens de uitvinding; en

Fig. 4 in eindaanzicht een deel van het inwendige van een kas.

20 In fig. 1 is met 1 een kas aangegeven, bestaande uit een aantal kappen. Twee stel sels 2 zijn schematisch aangeduid.

Uit fig. 2 blijken details van deze stelsels 2. Een behuizing 3 is aanwezig waarin een koelende warmtewisselaar 12 en een verwarmende warmtewisselaar 13 aangebracht zijn. Met pijlen 15 is de stroomrichting van de door het stelsel 2 bewegende 25 lucht aangegeven. Daaruit blijkt dat de verwarmende warmtewisselaar 3 zich stroomafwaarts van de koelende warmtewisselaar bevindt. Onder/naast de koelende warmtewisselaar 12 kan een condensopvangmogelijkheid aanwezig zijn. Beide warmtewisselaars zijn van schematische afgebeelde aansluitstompen voorzien die met een betreffend koelend/verwarmend netwerk verbonden kunnen worden.

30 Stroomafwaarts van verwarmende warmtewisselaar 13 is een aansluitstomp 11 aanwezig voor het toevoeren van kooldioxide en/of gewasbeschermingsmiddelen en/of ander gas. Met 14 is een ventilator aangegeven die de lucht door de behuizing respectievelijk door de warmtewisselaars 12 en 13 aanzuigt en vervolgens uit de behuizing 3 1021953 4 blaast in de flexibele buis 4. Deze flexibele buis respectievelijk het luchtverdeel-systeem, kan een aanzienlijke lengte hebben van een meter tot honderden meters. De flexibele buis 4 is voorzien van uitstroomopeningen 5.

In fig. 3 is een variant van het in fig. 2 getoonde stelsel getoond. Het stelsel is in 5 het geheel met 22 aangegeven en omvat een behuizing 23 waarin opgenomen zijn een koelende warmtewisselaar 32 en een verwarmende warmtewisselaar 33. Met pijlen 35 en 36 is de luchtstroom aangegeven. De uitvoering van de flexibele buis 14 komt in hoofdzaak overeen met hetgeen in fig. 2 getoond is. Hetzelfde geldt voor de ventilator 34.

10 Uit fig. 3 blijkt dat twee luchtstromen aangezogen worden door ventilator 34 waarbij een luchtstroom gekoeld en ontvochtigd wordt met behulp van koelende warmtewisselaar 32 en de andere luchtstroom uitsluitend verwarmd wordt met de verwarmende warmtewisselaar 33. Vervolgens worden deze twee luchtstromen gemengd in ventilator 34 en hebben de daaruit tredende luchtstromen 35, 36 dezelfde tempera-15 tuur en luchtvochtigheid. Daarbij zal de luchtvochtigheid lager zijn dan de luchtvochtigheid in de kas en zal de temperatuur hoger zijn dan die van de lucht die uit de koelende warmtewisselaar 32 treedt. Ook op deze wijze kan een gewenste luchtsnelheid, relatieve vochtigheid en temperatuur ter plaatse van het gewas respectievelijk de vrucht daarvan bereikt worden.

20 In fig. 4 zijn twee luchtverdeelstelsels, respectievelijk flexibele buizen 4 naast elkaar liggend getoond. Deze zijn geplaatst op bodem 10. Op enige afstand van de bodem 10 is een buisrailnet 6 aanwezig. Dit dient voor additionele verwarming. In dit voorbeeld vindt het kweken van gewassen plaats met behulp van goten. Het gewas is met 8 aangegeven en de goten met 7. Pijl 9 geeft de luchtstroom van de uit opening 5 25 tredende koude lucht weer. Door de snelheid daarvan zal deze lucht in eerste instantie omhoog bewegen. Door het geringe temperatuurverschil met de "omgevingslucht" zal echter niet het bij zeer koude lucht waargenomen vervolgens naar beneden bewegen van lucht geconstateerd worden. De positionering van flexibele buis 4 ten opzichte van het gewas en de afkoeling door warmtewisselaar 12, respectievelijk verwarming en 30 warmtewisselaar 13, worden zodanig gekozen dat indien de lucht volgens pijl 9 het gewas bereikt, het temperatuurverschil met de omgeving minder dan 10°C is en bij voorkeur minder dan 8°C en meer in het bijzonder minder dan ongeveer 3°C is. Op deze wijze kan gewaarborgd worden dat geen schade aan het gewas optreedt.

5 i i

De hierboven beschreven verwarming van de uittredende lucht kan op enigerlei in de stand der techniek bekende wijze plaatsvinden. Gebruik gemaakt kan worden van dezelfde warmtebron als waarmee het buisrailnet bedreven wordt. Combinatie met warmtepompen/aardwarmte is eveneens mogelijk. Deze en dergelijke varianten komen 5 dadelijk op bij de degenen bekwaam in de stand van de techniek bij het lezen van bovenstaande beschrijving en liggen binnen het bereik van de bijgaande conclusies.

1021853

Claims

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij aan die luchtstroom CO2 toegevoegd wordt.
3. Werkwijze volgens conclusie 2, waarbij die CO2 stroomafwaarts van die verwar- 15 mende warmtewisselaar toegevoerd wordt.
4. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij die lucht- stroom door beide warmtewisselaars gezogen wordt en in dat verdeelstelsel geblazen wordt. I 20
5. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij een lucht- stroom door die warmtewisselaar voor het verwijderen van vocht geleid wordt en een I luchtstroom door die verwarmende warmtewisselaar, waarna die luchtstromen gecom- bineerd worden.
6. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij die lucht uit die kas aangezogen wordt.
7. Stelsel (2) voor het ontvochtigen van lucht in een kas (1), omvattende 30 een in die kas geplaatste koelende warmtewisselaar (12) als ontvochtiger, alsmede een ventilator (14) beide aangebracht in een met die kas verbonden buisstelsel welk buis- stelsel een luchtverdeelstelsel voor ontvochtigde lucht omvat, met het kenmerk, dat stroomafwaarts van die koelende warmtewisselaar een verwarmende warmtewisselaar (13) is aangebracht.
8. Stelsel volgens conclusie 7, waarbij ten minste een van die warmtewisse-5 laars met een warmtepomp is verbonden.
9. Stelsel volgens een van de conclusies 7 of 8, waarbij dat luchtverdeelstelsel omvat een buigzame buis (4) met een lengte van ten minste 20 m en voorzien van over de lengte daarvan verdeeld aangebrachte luchtuitstroomopeningen (5). 10
10. Stelsel volgens conclusie 9, waarbij die luchtuitstroomopeningen aan de bovenzijde van die buis zijn aangebracht.
11. Stelsel volgens een van de conclusies 7-10, waarbij die warmtewisselaars 15 aan elkaar grenzend zijn aangebracht en stroomafwaarts van die warmtewisselaars en die ventilator (14) is aangebracht.
12. Stelsel volgens een van de voorgaande conclusies 7-11, waarbij die warmtewisselaars parallel aangebracht zijn. 20
13. Stelsel volgens een van de conclusies 7-12, omvattende een CO2-toevoeropening (11) in dat buisstelsel stroomafwaarts van die warmtewisselaars.
14. Kas (1), omvattende een aantal naast elkaar aangebrachte stelsels volgens 25 een van de conclusies 6-11. 1021953